Revista-Ferma
Revista-Ferma Revista-Ferma Revista-Ferma
Reclama header after big part 1 pages

EPIGENETICA, tehnică nouă de AMELIORARE a PLANTELOR

Publicat: 12 noiembrie 2019 - 18:46
Comenteaza   | Galerie   | Print | Trimite unui prieten

Culturi care pot rezista dezastrelor cauzate de schimbările climatice sau care se pot opune bolilor devastatoare? Da! Unele dintre ele au fost deja dezvoltate - inclusiv varietăţi de banane, portocale, grâu şi manioc -, dar cercetările rămân de cele mai multe ori în sertarele laboratoarelor deoarece munca oamenilor de ştiinţă se pierde în desişul birocratic şi al reglementărilor complexe şi, uneori, contradictorii, create de-a lungul anilor pentru a trata culturile modificate genetic (OMG).

Deşi avem în multe cazuri dovada că plantele şi animalele supuse unor operaţiuni de inginerie genetică sunt la fel de sigure pentru consum ca şi cele existente în mod obişnuit în natură, calea spre aprobarea noilor OMG-uri rămâne lungă şi costisitoare. Acesta este şi motivul pentru care unii cercetători încearcă abordări diferite, inclusiv editarea genetică, pentru a obţine rezultate similare sau chiar superioare şi cu mai puţine obstacole de reglementare. În ultima vreme se vorbeşte tot mai des de epigenetică, acea ramură a geneticii care studiază variaţia trăsăturilor fenotipice care sunt cauzate de aspecte ale mediului înconjurător, acestea schimbând comportamentul genelor şi afectând modul în care celulele le decodifică. În cazul plantelor, cercetătorii apelează la tehnici de manipulare a ADN-ului, fără însă a-l schimba permanent.

cercetare-plante_b

Toleranţă la stres
Culturile manipulate epigenetic s-au dovedit a creşte viguros chiar şi atunci când sunt afectate de secetă, căldură extremă sau îngheţ. În plus, legislaţia este mult mai permisivă cu astfel de tehnici de ameliorare. Sally Mackenzie, profesor de ştiinţe ale plantelor la Universitatea Nebraska din Lincoln (SUA) şi co-fondator al Epicrop Technologies, o companie privată care dezvoltă o nouă metodă de cultivare a plantelor folosind această tehnologie, susţine că epigenetica este unică tocmai prin faptul că este capabilă să îmbunătăţească randamentele culturilor şi toleranţa la stres, fără a face nici o modificare secvenţei ADN. „Planta creată în laborator este identică din punct de vedere genetic cu planta iniţială, pe care o găsim în natură, şi nu conţine gene străine sau modificări ale ADN-ului plantei”, ne asigură aceasta. Cercetarea epigenetică oferă o înţelegere emergentă a modului de creştere a randamentelor în plante prin îmbunătăţirea ameliorării acestui proces biologic de bază. „Misiunea Epicrop este de a promova ameliorarea epigenetică a plantelor într-un sistem robust de creştere şi producţie comercială pentru a obţine recolte cu randamente sporite”, precizează reprezentanţii companiei.

epigenetica_b

Modificarea genetică versus manipularea epigenetică
Toate organismele vii conţin ADN, codul vieţii, alcătuit din mai multe gene. Fiecare genă deţine instrucţiuni pentru celule cu privire la modul în care pot fi sintetizate anumite proteine. Genele noastre se schimbă rar pe parcursul vieţii. ADN-ul unui băieţel în vârstă de nouă luni va fi în mod esenţial acelaşi la bătrâneţe. Dar în timpul unei vieţi, anumite gene vor fi „tăcute”, iar altele se vor „exprima” - adică vor trimite instrucţiuni celulelor. În timp, activitatea genelor se va schimba. Unele care au tăcut în timpul primilor ani de viaţă ai copilului vor deveni active la o anumită vârstă. Iar unele care au fost active anterior vor deveni tăcute pe parcurs. Aceste schimbări ale modului în care şi când genele sunt exprimate ajută la explicarea a ceea ce determină creşterea unui copil, trecerea lui prin pubertate ca adolescent şi încetinirea creşterii - chiar dacă ADN-ul său rămâne acelaşi. Genetica este studiul ADN-ului şi al genelor din interiorul acestuia, în timp ce epigenetica este studiul modului în care şi când genele sunt exprimate. Atunci când plantele sunt modificate genetic, ADN-ul în sine este schimbat, în timp ce manipularea epigenetică implică schimbări ale modului în care genele sunt exprimate sau tăcute.

Activarea instinctului de supravieţuire
Cu câţiva ani în urmă, dr. Mackenzie şi colegii săi de laborator au descoperit o genă numită MSH1. Ei au observat că programarea în „stare de tăcere” a unei gene poate „păcăli” planta să creadă că se dezvoltă în condiţii de stres, ceea ce o va face să compenseze prin activarea unui număr de mecanisme de supravieţuire, care va duce în final la creşterea randamentului şi a rezistenţei. „Atunci când această genă nu mai este funcţională, se declanşează o cascadă de evenimente foarte interesante. Planta crede, sub această condiţie, că se confruntă cu tot felul de situaţii limită - secetă, frig şi căldură, toate în acelaşi timp - astfel că multe dintre aceste căi de stres diferite sunt amplificate simultan. Plantele cred că sunt supuse stresului, chiar dacă sunt crescute în condiţii perfecte”, explică Sally Mackenzie. În timp ce conceptul de „genele tăcute” nu este ceva nou, metoda Epicrop de concentrare pe gena MSH1 foloseşte o nouă metodologie care poate influenţa mai multe generaţii. Prin încrucişarea plantelor manipulate genetic cu cele nemodificate rezultă pui având aceeaşi structură genetică cu cea a părintelui manipulat pentru circa cinci generaţii. „Este ca şi cum ar fi reprogramată memoria plantelor - nu ADN-ul lor -, aşa că ele întotdeauna vor reacţiona ca şi cum ar creşte în condiţii de stres”, afirmă cercetătorii americani.

Creatori de memorie
„Ceea ce facem, de fapt, este de a crea memorie. Odată ce am creat această amintire a stresului, toţi descendenţii vor moşteni acea memorie”, susţin reprezentanţii Epicrop Technologies. Această tehnică de ameliorare a fost verificată cu succes la sorg şi la tomate, dar ea poate fi aplicată pe aproape orice specie de plante.
În timp ce culturile modificate genetic au nevoie de ani mulţi pentru a trece obstacolele de reglementare şi pentru a fi acceptate, plantele create de Epicrop nu vor trebui să fie supuse unui control strict, deoarece nu au fost supuse unor modificări la nivel genetic. Asta înseamnă că seminţele epigenetice pot fi disponibile relativ curând, pentru a ajuta fermierii să facă faţă secetei şi arşiţei cauzate de schimbările climatice.

Sally-Mackenzie_b


Sally Mackenzie: „Acum avem un nou mod de a face ameliorare genetică, ce ne oferă capabilităţi îmbunătăţite pe care nu le-am avut până acum, iar această metodă nu este supusă reglementării deoarece nu adăugăm nici o schimbare genetică, adăugăm schimbări epigenetice”.

O ALTERNATIVĂ LA MUTAGENEZĂ
Începând cu anii 1930, cercetătorii au utilizat radiaţii sau substanţe chimice foarte toxice pentru a muta şi modifica ADN-ul plantelor (procedeu cunoscut şi sub denumirea de mutageneză), cu scopul de a produce culturi superioare calitativ şi cantitativ. Cercetătorii care utilizează această tehnică de ameliorare expun plantele la întreruperi în speranţa că va apărea un fel de mutaţie genetică aleatorie, care va fi benefică. Grapefruitul dulce Ruby Red, care poate fi cultivat şi vândut ca organic, este unul dintre cele 3.000 de plante care au fost dezvoltate folosind mutageneza. De asemenea, cele mai multe soiuri de orez cultivate astăzi în Japonia au în componenţa ADN-ului lor o genă mutantă. Ulterior, prin anii 1990, a fost aprobată o metodă mai precisă de modificare genetică, la porumb, soia şi alte culturi. Aceste culturi OMG-uri sunt uneori create prin „recoltarea” unei gene utile sau a câtorva gene dintr-o specie şi prin introducerea acesteia într-o altă specie rezultă culturi care sunt rezistente la viruşi, insecte sau erbicide. În ambele metode de ameliorare a plantelor putem folosi secvenţierea genetică pentru a vedea că modificările au fost efectiv făcute în ADN-ul unei plante. Ceea ce nu este cazul în varianta propusă de Epicrop.

Articol publicat în revista Ferma nr. 18/245 (ediţia 15-31 octombrie 2019)

Vizualizat: 949 | Galerie   | PrintPrint | Trimite unui prietenTrimite unui prieten

Scrie parerea ta







Numarul comentariului:
Nume:
Cod de securitate
Accept regulile de comentariu

Bine ați venit!

Aș vrea să stabilim câteva reguli pentru ca discuțiile să se poarte civilizat și constructiv.

1. În primul rând fiți respectuoși și prietenoși cu cei care comentează. Scopul e să găsim metode prin care să ne înțelegem ideile și motivațiile nu să ne depărtăm și mai mult.

2. Orice comentariu poate fi considerat material pentru ”intrebarea” care va motiva un articol.

3. Dacă consideri că întrebarea ta a fost prost reprezentată sau răspunsul te nemulțumește te rog comentează și lămurim.

4. Vă rog să criticați liber dacă vi se pare că am prezentat greșit ceva, dar să luați în considerare că scopul paginii este să fie moderat (pe cât posibil) deci nu o să vedeți scrieri agresive de la noi.

5. Pentru fiecare postare o să vă rog să păstraţi discuţia pe subiect astfel încât să nu divagăm neconstructiv fără a ajuta pe nimeni.

5. În rest folosiți-vă bunul simț.

Mulțumim!



Reclama header after big part 3 pages

Video

Hibridul SY Experto - producţie record

Hibridul SY Experto - producţie record

Chiar dacă anul agricol nu a fost unul uşor, Cosmin Micu a obţinut o producţie medie de 4375kg/ha la floarea soarelui de pe cele 75ha cultivate cu hibridul SY Experto de la Syngenta. Hibridul high-oleic SY Experto se remarcă printr-o toleranță foarte bună la mană, rezistenţă la frânge şi 87% conţinut de acid oleic.

 

Interviu cu Cosmin Micu, fermier

Procereal Agrosan, loc. Mănăştur, jud. Arad.

În vizită la văcuţele melomane de la Doaga AGROSEL adoptă o nouă identitate - HEKTAR Piscicultura are nevoie de susţinere!
Cultura anului 2019

Care credeţi că va fi cea mai rentabilă cultură agricolă în 2019?